最新医用放射性废水衰变池设计

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1、医用放射性废水衰变池设计 附录8医用放射性衰变池设计方案一液体衰变池设计方案1原则及要求衰变池的结构和容积必须保证核医学科所排放 的放射性废液，满足国家医院放射性废水的排放 标准。为此，衰变池的设计应满足以下要求：衰变池采用三级分隔连续式衰变池，池内 设导流墙，推流式排放。衰变池的容积按医院放 射性废水可排放标准浓度计算。根据国家环保总局2003年发布的医院污 水处理技术指南，医院放射性废水可排放浓度范 围为 3. 7X102Bq/L3 7X105Bq/L。在衰变池前设置化粪池，用以沉淀消化固 形物，其所含的放射性也得以衰减并防止固形物 进入衰变池.2设计方法及过程2。1计算参考数据：2。11

2、核医学科门诊病例医院核医学科开展显像诊断，所使用的放射性 源99mTc，假设每位病人平均使用活度为5。55X108Bq(15mCi);平均每位病人排尿两次， 排出量约为600ml ci,每次抽水马桶用水量约为6 L2,总用水量约为12. 6L；假设病人出院时排出量 为给药量的33%叭为1. 85 X108Bqo医院核医学科开展甲亢治疗，假设每位病人使用 的131I活度为3. 7X1O8Bq(10mCi);平均每位病 人排尿一次，排出量约为3OOml，抽水马桶用水 量约为6L,总用水量约为6。3L;假设病人出院 时排出量为给药量的20% ：3，为7.4X107Bq。2o 1o 2核医学科住院病例

3、医院核医学科开展甲癌治疗，则使用的131 I治疗 最大用量：7. 4X1O9Bq (200mCi);病人出 院时体内残留1311携带量限值为40OMBq(0. 4X 109Bq);病人一般住院7天，住院病人废水量约为 100L /床.日(按照医院污水处理技术指南中 参考数值1 00200L/床d中最小值计算，如参照医院污水处理技术指南最大值计算，则核医 学科室每天一个住院病人所需衰变池容积为6。 28ma22o 9m3,建设运行维护不方便)，病人 住院期间，1311从尿中排出量约为给药量的66%4, 则1311的排放量为4. 884 1 09Bqo2.2计算方法及过程：2。2。1废水达标的计算

4、方法根据放射性物质的活度衰减公式：N 二N e-入t0(式中N为病人出院时排放的每升废水的放射性0活度，N为医院放射性废水可排放的活度范围(3.7X102Bq3 7 X 105Bq),入为衰变常数： 入=ln 2/To , T 为放射性元素的半衰期；t 1/2 1/2为达到医院可排放的放射性污水活度标准所用的 时间)由 N二N e入t，得出 t=h N /N/X0 0代入计算参考数据，则达到可排放放射性废水活度所用的时间t=32h92h( 1 o 4d3.999 T cd) ,t =41.7d1 24. 9d, t =353di甲亢i甲癌1 18. 6d2. 2. 2衰变池的容积计算方法根据放

5、射性物质活度衰减公式得出：_ = _| e-入t (n为日排放放射性废水人数,N为病人出院时排放的放射性废水的活度，N为 0医院放射性废水可排放的活度范围，入为衰变常 数，t为达到医院可排放放射性废水所需的时间) 设医院可排放浓度为C: C= I /V(3.7X1n=1, 2, 302Bq/l_WCW37X105Bq/L, V为日排n= 1,2,3放人数用水量）。由达到可排放放射性物质浓度的标准所用的时间 t则所需日数为Tt/24h由V =/C,得达到可排放放射性污水的衰n = 1, 2,3_2_1变池总容积V二VXTn二 1,2,32. 3衰变池的容积设计 2. 3。1设计方法及参考数据医院

6、核医学科开展99mTC 显像诊疗 根据计算参考数据，得出99mTc 的容积参考表：表格1 99mTc 的容积参考表日排放人数日排放用 水量（L）衰变池总容积（m3）101300. 180。5202K00。361.0医院核医学科开展甲亢及甲癌治疗根据计算参考数据，得出1一131 的容积参考表:表格2“门甲亢的容积参考表日排放人数日排放用 水量（L）衰变池总容积（m3）b 531. 51. 323 941 0632.647。 88表格3甲的容积参考表癌住院病人数住院病人日用水量（L）衰变池总容积（m3）。11003 .5311。8622007O0623。 72在衰变池前设置专用化粪池，沉渣如难于排

7、 出，可进行酸化，促进排入衰变池，容积为1mao2.3。2参考数据若医院只开展99mTc显像诊疗，日均10人，衰变 池的可控容积范围为0. 30.63 （具体建设容 积大小可根据医院的实际情况选定）。若医院开展99mTc显像（日均10人），131I甲亢治 疗（日均5人）：衰变池可控容积范围为25m3 （具体建设容积大小可根据医院的实际情况选 定）。2。4衰变池结构设计2.4.1设计方案由于放射性废液排入到衰变池是与时间变化的 动态过程，为了使衰变池的物理结构更加符合污水 排入、流动、核素衰变的动态过程，将衰变池设 计为三级连续式放射性衰变池.收集放射性废水的管道应采用耐腐蚀的特种管 道，一般为

8、不锈钢管道或塑料管；放射性污水池 每池容积为总容积的1/3（废水液面距离盖板的空 间不算入其中），考虑有生活粪便污水一并排 出，在衰变池前设置专用化粪池，用以沉淀消化 固形物，专用化粪池内沉渣如难于排出，可进行酸 化，促进排入衰变池。其所含的放射性也得以衰 减并防止固形物进入衰变池，衰变池必须恰当选 址，池底和池壁应坚固、耐酸碱腐蚀和无渗透性， 应有防止泄漏措施，化粪池进水口略高于出水口 5cm,池盖与废水液面应有2 0cm的距离，衰变池 盖板的砼厚度不小于30cm如根据医院要求需加厚砼的屏蔽厚度，则根据屏 蔽计算公式：N = N e-ud0式中N, N分别为屏蔽层前后，探测器所测到的Y 0射

9、线剂量率（或注量，注量率等），u代表能量为 E的光子在密度为p的物质中的线衰减系数，d为Y屏蔽厚度.242参考方案以医院开展99mTc显像（日均10人），131丨甲 亢治疗（日均5人）为例：化粪池容积为1 m3,衰变池设计总容积为5.4 m3，每池容积为1.8 m3，化粪池容积约为1 m3其具体结构设计图如下：说明：进水口 1为粪便池进水口，进水口 2为放射性 废液进水口；格栅：格栅的目的是拦截污水中 较大粒径的悬浮物和漂浮物,保证后续处理过程的 正常运行。图1 放射性衰变池平面结构图示意 图吐1图2 放射性衰变池侧面结构示意 图2.4.3材料要求：1外围池壁及中间隔层墙体均采用Mu105 砖

10、,M10 水泥砂浆砌筑有无地下水均同。2预制混泥土采用C45F200型号（混凝土立方 体抗压强度是45MPa，防冻等级为F2 00）。3底板：无地下水时采用#100混泥土，有地下水时 用#150混泥土，下面均素土夯实.4抹面：内壁一律用1: 2水泥砂浆抹面15mm厚， 无地下水时一律原浆勾缝。5根据医院可提供建设衰变池的位置，衰变池的长， 宽及深度可略为调整，但总容积则仍需要求设 计。6收集放射性废水及粪便的管道应采用耐腐蚀的特 种管道，一般为不锈钢管道或塑料管；建议采用pvc下水管，粪便器以后的管道尺寸为DN15 0-中 1 68 m m （ D N的含义：代表管材的公称直 径 字符：代表管

11、材的外径表示）。7如粪便立管不能利用作粪便透气管或无粪便立管 的厕所应加设透气管.3监测与管理3。1 连续式衰变池每月进行一次监测。3. 2收集处理放射性污水的化粪池或衰变池每半 年清掏一次，清掏前应监测其放射性达标方可处 置。二固体衰变池设计方案1。1污物桶收集设置1个供收集废物的污物桶（建议设置2个 污物桶，方便备用），且必须具有外防护层和电离 辐射标志。污物桶放置点应避开工作人员作业和经常走动 的地方。污物桶内应放置专用塑料袋直接收纳废物。装 满后的废物袋及时转送贮存室。废物袋或废物包、废物桶及其他存放废物的容 器必须在显著位置标有废物类型、核素种类、比 活度范围和存放日期的说明，内装注

12、射器及碎破璃等物品的废物袋应附加外套。废物经过存放衰变，比活度降低到 7.4 X104Bq/kg6 以下后，即可作医用非放射性 废物处理。1.2衰变池收集（参考方案）若医院节约放射性固体收集装置的开支，建议 建造一个放射性固体废物收集和存放的衰变池， 衰变池必须恰当选址（应避开工作人员作业和经 常走动的地方），设计图如下：漏lm图3衰变池结构示意图1. 2O 1材料要求:1外围池壁均采用Mui 0砖,M10水泥砂浆砌筑有 无地下水均同.2衰变池池盖采用预制混凝土C45F200型号（混 凝土立方体抗压强度是45MPa,防冻等级为 F200），池盖上必须具有铅板外防护层和电离辐 射标志.3根据医院

13、可提供建设衰变池的位置，衰变池的 长，宽及深度可略为调整，但总容积则仍需要求 设计。参考资料及文献：1 正常人的膀胱容量为300mI500m I , 一次 排出量为200mI500mI,该设计方案中每位病人 每次排尿量折中取值为300ml.2 该衰变池设计方案中，抽水马桶采用节水 型抽水马桶，冲水一次仅耗水6Lo3 99T5显像排泄量更改为33%, i3i |甲亢 治疗排泄量更改为20%（建议参考量为0%）,此 数据根据现运行的核医学科室的情况，设定的参 考数据，暂无法查找到准确的科学计算数据；对于 甲亢治疗病人，一般治疗完后，可以直接出院， 没有产生放射性废液，节省放射性衰变池的建设 开支.4 13“住院病人排泄量为66%【此数据出自甲癌李德平，潘自强主编，辐射防护手册（第三分册）. 辐射安全M北京：原子能出版社，1990. 3】5 Mu1 0红砖：Mu砖强度等级代号，砌体单 位ma sonry unit s（MU）,10是砖抗压强度 （牛顿/平方毫米,N / mm2）,即10Mpa6 固体放射性废物作医用非放射线废物处理， 要求其比活度降低到7.4X104Bq/kg以下；此 数据出自GBZ133-2002医用放射性废物管理 制度中的固体废弃物的管理部分。